化学与我们的衣食住行

类别:集团新闻    发布时间:2020-04-01 16:56

化学的发展,在全世界兴起了“产业革命”。这是以资源开发和生态环境保护为基础,以实现经济可持续发展,满足人们对产品消费日益增长的需求为目标的产业大革命。环顾四周,化工产品已经在衣食住行中崭露头角,悄无声息地改变着人类的生活品质 那么化学和我们的生活有什么关系呢,又和我们的衣食住行有什么密切关系呢 ? 如果追溯历史来说,化学其实一直陪伴着我们,比如大家熟知的丝、棉、麻、毛、胶、漆等已有几千年的历史。古代虽然没有现在化学知识,但许多天然高分子利用过程中都涉及到了化学过程,如发酵。上百年前,人们已开始利用硫磺与天然橡胶形成弹性体,而到了近代,人们开始利用化学知识进行高分子反应,比如,纤维素改性是典型的高分子化学反应,通过它获得了赛璐璐制作的乒乓球、炸药,以其他改性纤维素制作的织物和胶黏剂等,在特殊条件下的选择性高分子化学降解反应使人类得到甲醇、乙醇.......所以说,化学材料的出现与大规模应用是化学化工和材料科学在20世纪为人类做出的最为重要的贡献,下面将从衣食住行个方面来介绍化学与生活的联系。

衣 记得有年夏天,在上海科技馆的科普大讲坛上,一位化学家向听众亮出了一件看上去极其普通的休闲运动上衣。只见他把这件衣服平摊在地板上,然后把满满的一瓶可乐倒在衣服上。在听众的唏嘘声中,可乐不仅没有渗进衣服,反而像荷叶上的一汪水似地在衣服表面轻轻晃动,闪着晶莹的光。大家可能会立即想到鸭子和鹅的羽毛,没错,其实这件衣服是用会“呼吸”的防水面料制成的,据专家介绍,这种面料的名称叫GORE-TEX,化学成分是聚四氟乙烯。

它不但可以防水、防油、防风、保暖,还有良好的透气性,穿在身上不会闷汗。GORE-TEX是迄今为止品质最高的防水、防风、透气面料,它的每平方英寸的表面有90亿个小孔。一滴水比这些小孔大2万倍,而小孔又比人体的汗气分子大700倍,这就是它既防水又透气的奥秘所在。微孔一层一层地重叠起来,使得风很难吹进去。这种面料的化学稳定性也极好,是基于绿色化学理念开发出的优质产品,今天已经广泛用来生产各类高档衣物。

而且成了绝大多数世界顶级探险队的标准装备,从珠峰到南北两极探险队到太空宇航员,都无一例外地使用它。可以说如果没有合成纤维的化学技术,那世界上大多数人就要挨冻了,因为有限的天然纤维根本就不够用。我国1995年的化学纤维产量为330万吨,其中90%是合成纤维。

何况纯棉纯毛等天然纤维也是棉花、羊毛经化学处理制成的。再有就是合成橡胶,少了合成橡胶,世界上60亿人口又有多少亿人要穿草鞋过冬啊?所以说合成染料更使世界多了一道多彩缤纷的亮丽风景线。

食 “民以食为天”,我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品。1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍,所以关于我们的“食”和化学的关系,主要从农业方面来解读,据我们所知,农业相关高分子在现代化农业中起了至关重要的作用,比如,设施农业用到大量的塑料膜,使得农作物特别是蔬菜水果的反季节种植和育苗栽培技术得以实现,北方广大地区的老百姓一年四季都能吃到过去只有夏季才能吃到的蔬菜瓜果等,改变了“靠天吃饭”的传统农业。据统计,我国农膜产量2010年比5年前增长近80%,而过去10年,我国农膜覆盖面从1.7亿亩增长到了3.28亿亩。而农膜的种类很多,不同的用途有不同的要求,地膜和棚膜各自要求的使用周期有很大区别,棚膜的抗雾滴、透光和力学性能都对其使用寿命有很大影响。

另外,我国广大地区属于干旱、半干旱区域,节水农业技术对我国来说尤为重要,基于高分子的节水技术如滴灌、喷灌和保水剂等也具有重要意义。可以没有他们的努力,我们的生活就不会如此的幸福,那么世界上就多了一半的人的生命面临危机了。还有的是,那些加工制造色香味俱佳的食品就更离不开各种食品添加剂,如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等,多是用化学合成方法或化学分离方法制成的,所以说我们的食物离不开化学。

住 随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,百姓购房置业、装饰居室已经成为社会的消费热点之一。与此同时,装潢材料对室内环境的污染,已经成为继煤烟污染和光化学污染之后的第三次污染,直接影响着人们的身体健康。以前,家装墙壁用的涂料多数为溶剂型涂料。溶剂型涂料流平性好、粘度高,便于贮存,但是含有大量挥发性的溶剂和稀释剂。色漆中所用的有机颜料、杀菌剂、增塑剂等助剂都有一定的毒性。这些成分都会对人体健康和环境造成危害。

长期或反复接触这些溶剂型涂料,会引起神经、血管、肾功能等疾病。而挥发性的有机化合物在光照条件下,能产生臭氧及其他污染物,这些污染物在低空中可形成“光化学烟雾”, 破坏大气环境,还会引起眼、鼻、喉类疾病;再者,有机溶剂的大量使用,无疑会消耗大量石油资源,造成能源紧张。随着人们环境保护意识的增强,溶剂型涂料对人及环境造成的危害日益受到社会的重视。 讲到建筑材料,还不得不提到一些重要的建筑高分子材料,比如,奥运场馆水立方的墙体是聚四氟乙烯类共聚物,许多体育馆等建筑半透明屋顶采用的都是半透明高分子板材,还有所有建筑中都看得到的塑料窗、管道、涂料、油漆等等也都是高分子材料。塑料门窗的普及一是因其不导热而比钢窗节能,二是比钢窗减重,三是不生锈,而且,塑料门窗生产加工温度低,因而能耗低,仅为金属材料的几分之一。建筑墙体的保温层高分子材料的使用也达到了节能目的。而且当在高档混凝土中加入高分子纤维,能使建筑水泥的力学性能大大提高。与居室、服装、建筑、装饰等高分子材料使用安全性相关的是阻燃高分子,即不易燃烧的高分子,这方面的研究仍然具有挑战性。

行 开车已经成为大家的重要的出行方式,而汽油的价格越来越受大家的关注,生物质能,是绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存在生物体内的能量,是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源。研究表明,乙醇调入汽油后,汽油中的辛烷值及含氧量明显升高,从而可以促进汽油的燃烧,还可以降低汽车尾气的排放,起到节能和环保的双重效果。在巴西,乙醇燃料已占汽车燃料的50%以上。

生物柴油作为再生能源,不必担心能源会被耗尽。生物柴油的生产、消费过程,是碳的一个有机的可连续循环过程,其原料植物通过光合作用把太阳能转化为生物能,通过加工制成生物柴油;生物柴油通过人的消费,其中的碳以二氧化碳的形式回到大气中去,作为下次光合作用的原料。生物柴油是一种环境友好的能源,对人类健康损害很小。

生物柴油中硫含量低, 使得二氧化硫排放量减少50%。测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率。因此,发展生物柴油产业有利于生态环境综合治理,还有关于高等级公路、机场跑道所用的材料更是高分子复合材料的成功应用 总之,现代生活与化学是紧密相连不可分割的。不管是生命本身作为一个过程,还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件,都离不开化学。没有生命还有化学,没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱,也是社会存在和发展的支柱和动力。